Quelle difference entre Onduleurs modulaires et Onduleurs monoblocs

Quelle difference entre Onduleurs modulaires et Onduleurs monoblocs

Les besoins en énergie, l'amélioration de la technologie des composants et la demande croissante des utilisateurs au cours des cinq dernières années ont amené les principaux fabricants d'onduleurs à concevoir, spécifier et fournir des systèmes d'alimentation sans coupure modulaires.

Un directeur commercial de UPS Power Services Ltd, explique les raisons de l'abandon des technologies UPS traditionnelles et souligne certains points d'intérêt lors de la comparaison des technologies UPS modulaires et autonomes.

Les arguments "anti" des onduleurs modulaires n'ont plus de sens...

Alors qu'autrefois, les onduleurs modulaires étaient considérés comme "peu fiables", soit en raison d'un nombre de composants plus important que les unités autonomes, soit en raison d'un point de défaillance unique sur l'interrupteur statique de sortie, soit en raison de modules d'alimentation redondants n'ayant qu'un seul contrôleur, les onduleurs modulaires sont maintenant considérés comme l'élite de la technologie des onduleurs et l'avenir de l'industrie.

Des algorithmes de commutation complexes contrôlant la précision de la répartition de la charge entre des dizaines de modules de puissance tous connectés ensemble, montrent des augmentations de rendement et empêchent également la circulation du courant électrique de faire vieillir prématurément les composants. La technologie des interrupteurs statiques centralisés ou décentralisés l'emporte désormais sur l'argument du point de défaillance unique. Les modules de commutation statiques peuvent désormais être retirés et remplacés "sous tension" pendant que la charge continue d'être alimentée par l'onduleur UPS. Les contrôleurs DSP situés sur chaque module avec des contrôleurs de trame redondants permettent d'échanger à chaud ou même de retirer les modules de puissance sans interruption de la charge.

Maintenance et service

Pendant la période de service et de maintenance d'un onduleur, les charges connectées sont normalement transférées en bypass (alimentation secteur brute) pour des raisons de sécurité de fonctionnement. Pendant ce temps, les équipements connectés sont sans protection électrique et vulnérables aux variations du réseau électrique. 

Mon UPS est-il vraiment autonome ?

De nombreux systèmes d'onduleurs "autonomes", également appelés "monolithiques" ou "à semi-conducteurs" par les fournisseurs, sont en fait constitués de composants internes disposés selon une structure modulaire. Certains fabricants proposent un certain nombre de modules physiques avec un seul écran d'affichage et de contrôle et une seule porte d'entrée, d'autres ont des composants internes de plus petite puissance qui sont ensuite connectés en parallèle. L'une des raisons de cette situation est désormais le volume de production à grande échelle de composants semi-conducteurs de commutation plus petits par rapport au nombre plus faible de composants semi-conducteurs plus grands. La vaste échelle des moyens de production utilisant trois ou quatre fois le nombre de composants est toujours plus rentable que l'utilisation de dispositifs à semi-conducteurs de plus grande taille. Les composants peuvent également être disposés plus efficacement pour la dissipation de la chaleur, ce qui permet de gagner de l'espace physique et d'augmenter la densité de puissance de l'appareil. Elle réduit également le temps de production pour le fabricant d'onduleurs car seul un nombre limité de puissances nominales doit être fourni et stocké. Par conséquent, vous constaterez peut-être que votre onduleur autonome est en fait de conception et de construction modulaire interne de toute façon. 

teste onduleur

 

Faible efficacité de chargement

Lorsqu'un UPS est spécifié pour la première fois, il est pratiquement impossible pour un utilisateur de connaître la charge totale pendant toute la durée de vie de l'UPS, en particulier lorsque l'UPS soutient une entreprise d'infrastructure en pleine croissance telle qu'un centre de données en colocation. Même lorsque la charge est calculée et réalisée avec précision, un facteur de "sécurité" est ajouté à la charge afin de dimensionner l'onduleur en cas de conditions de surcharge, de mises à niveau futures du serveur ou de déploiement déséquilibré de la charge sur les phases de sortie.

Comme tout appareil électrique, un onduleur est généralement plus efficace lorsqu'il fonctionne à 100 %, mais cela n'est ni pratique ni possible dans la réalité. Alors que les onduleurs autonomes ont été optimisés pour fournir des rendements élevés à des charges moyennes, l'utilisateur devra choisir entre la disponibilité future de l'énergie ou le rendement maximal, en fonction de la capacité installée le premier jour.

Les onduleurs modulaires avancés permettent de mettre un certain nombre de modules en hibernation ou de les éteindre si la charge diminue ou est initialement plus faible que prévu, ce qui non seulement ajoute une redondance supplémentaire mais permet également aux autres modules de puissance de fonctionner avec une charge plus efficace. Pour garantir que tous les modules "vieillissent" au même rythme, les modules peuvent même être cyclés pour utiliser tous les composants pendant la même période. Si le chargement n'est pas comme prévu ou diminue, l'utilisateur peut physiquement retirer les modules selon ses besoins.

Croissance

Les modules de puissance sont généralement montés dans un châssis d'onduleur, qui peut contenir un interrupteur de dérivation manuel, des contrôleurs principaux et un interrupteur statique selon le fabricant. Alors que la taille du châssis, ainsi que l'appareillage et le câblage d'alimentation, déterminent la croissance totale de la puissance, un utilisateur peut commencer avec un nombre plus faible de modules de puissance et ajouter d'autres modules, au fur et à mesure que les besoins en charge augmentent. Il convient de réfléchir à la protection correcte de l'alimentation secteur pour la capacité du premier jour et les besoins futurs en batteries supplémentaires, mais si l'on y réfléchit, les onduleurs modulaires peuvent être déployés au fur et à mesure de leur commercialisation sur la base du principe "pay as you grow" ou "scale up as required". Les utilisateurs doivent s'assurer que les mêmes modules seront toujours disponibles auprès du fabricant lorsque cela sera nécessaire. 

module onduleur

Coût

La rentabilité des onduleurs modulaires par rapport aux unités autonomes dépend entièrement des exigences en matière d'infrastructure électrique. Par exemple, si un utilisateur a simplement besoin d'un onduleur de 200 kVA, une unité autonome sera plus rentable qu'un cadre d'onduleur modulaire avec quatre modules de puissance de 50 kVA. Si toutefois l'utilisateur a besoin d'un élément de redondance, alors cinq modules d'alimentation de 50 kVA dans un cadre seront généralement plus rentables que deux onduleurs autonomes de 200 kVA. L'espace physique requis, l'alimentation électrique et la configuration des batteries seront également massivement réduits.

Conclusion

Les systèmes d'alimentation sans coupure modulaires dominent désormais le marché des grands fabricants d'onduleurs et les analystes prévoient que le taux de croissance futur du marché des onduleurs modulaires dépassera celui des systèmes autonomes traditionnels. Pour déterminer quelle technologie sera la plus résiliante, la plus efficace et la plus rentable à utiliser, il convient d'examiner attentivement les besoins des utilisateurs et des sites. Si la résilience et l'efficacité requises se situent dans des limites acceptables pour les deux technologies, il peut s'agir d'un choix de coûts d'achat initiaux (CAPEX) où l'autonomie peut être meilleure par rapport aux coûts d'exploitation (OPEX) pendant la durée de vie de l'ASI. Il faut également tenir compte des futurs coûts d'entretien et d'électricité ainsi que de l'assistance et de la disponibilité des fabricants.

Les deux technologies présentent des avantages et des inconvénients, et les exigences de chaque site diffèrent. Par conséquent, discuter de vos besoins particuliers en matière de protection de l'alimentation électrique avec un spécialiste expérimenté, utile et honnête, tel que UPS Power Services, vous aidera à déterminer quel est le bon choix pour vous.

 

 

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